بخشی از مقاله
چکیده
نفت خام یکی از منابع پایان پذیر انرژی است. طبق نظریه هوبرت تولید نفت تمایل دارد از یک الگوی زنگوله مانند پیروی کند و از نقطه اوج به بعد نرخ استخراج نفت از مخازن با کاهش روبه رو می شود. دراین پژوهش تولید نفت از مخازن نفتی کشور با استفاده از روش شناسی پویای سیستمی و با کمک تئوری هوبرت در افق 1385 تا 1435 شبیه سازی شده است. طبق نتایج حاصل از شبیه سازی، در صورت سرمایه گذاری در سطح دستیابی به پتانسیل تولید و عدم برداشت شتابان از میادین مشترک، سال 1411 با مقدار اوج تولید 1970 میلیون بشکه در سال شرایط اوج تولید نفت ایران خواهد بود.
این مساله با توجه به روند همواره صعودی مصرف انرژی داخلی حاکی از این است که زمان محدودی برای تبدیل موهبت درآمدهای نفتی به زیرساخت های تولیدی و صنعتی رقابت پذیر باقی مانده است. البته ارتقاء نرخ بازیافت میادین از 27 درصد به 35 درصد می تواند این نقطه اوج را به سال 1425 با مقدار تولید 2555 میلیون بشکه در سال جابه جا کند. تخمین درآمدهای ناشی از این جابه جایی می تواند معیاری برای تلاش سیاستگذاران برای جلب مشارکت و سرمایه گذاری در این مقوله باشد.
-1 مقدمه
نفت خام یکی از مهمترین منابع انرژی است. طبق گزارش سالیانه بریتیش پترولیوم علی رغم توسعه سایر منابع انرژی در سال 2016، بیش از 33درصد از مصرف انرژی اولیه جهان نفت خام بوده است.1 نفت همواره نقش مهمی در جامعه ایران از جنبههای مختلف سیاسی، اقتصادی، اجتماعی داشته و در این برهه از زمان نیز صنعت نفت ایران با چالشهای متعددی مثل فقدان سرمایهگذاری لازم، نرخ پایین بازیافت چاههای نفتی و افت شدید قیمت نفت دربازارهای جهانی روبهرو است. اطلاع از توان تولید نفت کشور، بهخصوص الگوی رفتاری آن در افق زمانی پیش رو و میزان و زمان اوج تولید نفت، دینامیکهای مستتر در آن درکنار توجه به جنبه ارزآوری نفت خام دارای اهمیت فراوانی برای سیاستگذاران اقتصادی کشور و فعالان حوزه نفت و شرکتهای سرمایهگذاری است.
رفتار تولید نفت بر اساس دینامیک درونی برداشت از یک مخزن پایان پذیر دارای یک ساختار بازخوردی منفی است و برداشت بیشتر باعث می شود به طور غیر خطی امکان برداشت کمتری در آینده میسر باشد. با توجه به وابستگی ساختار اقتصاد ایران به نفت درک مقدار تولید که به طور بالقوه قابل استخراج است می تواند راهنمای مهمی برای سیاستگذاران باشد.
یکی از نظریههای مهم که دینامیک برداشت ازمنابع پایان پذیر را ترسیم می کند، نظریه نقطه اوج هوبرت است. این نظریه بر مبنای این فرض استوار است که منابع در هر منطقه جغرافیایی در افق معنادار از نظر اقتصادی، مقدار مشخصی است و براین اساس برای یک محدوده جغرافیایی مشخص نرخ تولید نفت خام تمایل به پیروی از یک الگوی زنگولهای دارد. یعنی ابتدا به دلیل وجود فشار قوی مخزن نفت با یک نرخ افزایشی استخراج میشود، تا اینکه به اوج میرسد و پس از آن با یک روند کاهشی نفت از مخزن خارج میشود.
اهمیت مسأله اوج تولید و زمان و مقدار منابع در این است که پس از اوج مقدار نفت در دسترسکاهش مییابد. پس از رسیدن به اوج بدون توجه به تعدادچاههای حفرشده بر روی یک مخزن تولید نفت خام شروع به کاستن میکند که این مساله برای اقتصاد وابسته به نفت ایران به معنی و اثرات اقتصادی و اجتماعی سنگینی است. در همین راستا در این مقاله به بررسی مسیر زمانی حرکت تولید نفت ایران طی 50 سال از سال 1385 تا سال 1435 بر اساس داده های موجود از ذخایر اثبات شده نفت پرداخته خواهد شد. با توجه به اینکه مقوله مقدار توان تولید نفت در برنامه های توسعه ای از قبیل سندهای چشم انداز و توسعه اهمیت ویژه دارد، مطالعاتی در این خصوص اهمیت می یابد.
-2 مبانی نظری و پیشینه تحقیق
تخمین مسیر زمانی تولید نفت خام موضوع بسیار مهمی برای کشورهای نفت خیز و شرکتهای پیمانکار نفتی متولی تولید و استخراج است. مشاهدات دهها میدان نفتی نشان میدهد که نرخ تولید نفت همیشه تا اوج بالا میرود و در نقطهای که نیمی از منابع قابل استحصال نفت استخراج شده این نرخ کاهش مییابد. روشهای مختلفی برای پیشبینی مسیر زمانی تولید نفت وجود دارد.
روش کسبکارمعمول2 از نظر تکنیکی یکی از ساده ترین آنها است. هر چند تنظیم مفروضات و سناریوهای آن نیازمند دانش و تجربه میباشد. در این روش فرض میشود که تغییر قابل توجهی در ترجیحات، تکنولوژی یا سیاستها به وجود نمیآید، بهطوریکه انتظارمیرود شرایط عادی بدون تغییر ادامه یابد. این روش با محدودیتهای فیزیکی تولید همراه نیست و بهسادگی از روندهای رشد تاریخی تأثیر میپذیرد
روش سنجش منحنی تولید نفت براساس مشخصههای میدان روش پیچیده تری است. منحنی تولید تخمین زده شده در این حالت نشان دهنده کل تولید نهایی است که انتظار میرود سطح زیر منحنی برابر با ذخایر قابل بازیافت نهایی4 باشد. در این زمینه نظریه هوبرت از کارهای پیشگام هست. البته این روش نیز دو محدودیت مهم دارد، اول، فقدان توافق برای میزان ذخایر قابل بازیافت نهایی و دوم، محدودیتهای مربوط به روش منحنی هوبرت که فقط در شرایط تولید در سطح حداکثر ممکن کاربردی هستند. با وجود این محدودیتها، روش کلی و رایج برای تعیین نقطه اوج تولید نفت این روش است.
دو روش فوق، در دسته بندی روشهایی با نگرش بالا به پایین1 قرار می گیرند و بیشتر در لایه های سیاستگذاری کلان مورد توجه قرار دارند. اما در حوزه پیش بینی مقادیر آتی تولید نفت روش تجزیه و تحلیل جز به کل2 نیز به خصوص در حوزه های فنی مورد استفاده است. این روش برپایهی دادههای فنی دقیق مربوط به مقدار نفت تولید شده از هر چاهها و میدان نفتی استوار است که توسط اسکروبووسکی - 2007 - 3 مورد استفاده قرارگرفته است، همچنین کوپلار - 2006 - 4 نیز از این رویکرد استفاده کرده است، این روش ابزار قدرتمندی است که میتواند برای پیشبینی میزان تولید نفت خام در هر میدان مورد استفاده قرار بگیرد. البته با محدودیتهای مهمی نیز همراه است، که مهمترین آن دسترسی به داده های تفصیلی است .
در این روش پیدا کردن اطلاعات قابل اعتماد دربارهی توسعه همهی میدانهای آتی غیرممکن است..از سوی دیگر این روش به دلیل تمرکز بر روی سطح خرد در اغلب موارد برای پیش بینی های کوتاه مدت دقیق است و در ارایه روندهای بلندمدت قابل اتکاء نیست.
با توجه به تمرکز روش تحقیق حاضر بر روی روش هوبرت در ادامه مبانی نظری این روش بیشتر تشریح می گردد.
نظریه هوبرت
سال 1956زمینشناسی به نام کینگ هوبرت6 با استفاده از تخمین ذخایر قابل بازیافت نهایی بیان کرد که تولید نفت تمایل به پیروی از یک منحنی به شکل زنگوله دارد در مراحل اولیه تولید، نرخ تولید بهصورت نمایی افزایش مییابد و بعد از رسیدن به اوج این نرخ بهصورت نمایی کاهش مییابد. وی پیشبینی کرد که تولید نفت آمریکا در سال 1970 به اوج خود خواهد رسید.
مدیران وی در شرکت شل بهتزده شده بودند. آنها حتی کوشیدند هوبرت را متقاعد کنند که از اظهار علنی این ادعا منصرف شود اما حق با وی بود تولید نفت آمریکا در سال 1970 به اوج خود رسید و از آن زمانمرتباً کاهشیافته است. حتی کشف ذخایر قابل ملاحظه در خلیج پرودو در آلاسکا، به میزان 13 میلیارد بشکه، نتوانسته است این روند را تغییر دهد هوبرت همچنین محاسبه کرد که کل ذخایر قابلاستخراج نفت آمریکا 170 میلیارد بشکه خواهد بود.
ابتدا منتقدان با تحلیل وی مخالفت و استدلال کردند پیشرفت فناوری اکتشاف و استخراج سبب میشود میزان نفت موجود آمریکا افزایش یابد. همین اتفاق افتاد ولی ذخایر آمریکا از حدی که هوبرت تخمین زده بود، بالاتر نرفت. حتی اگر نفت آلاسکا را در نظر بگیریم تاریخ نفت آمریکاتقریباً عین پیشبینی هوبرت سیر کرده است و منابع نفت داخلی آمریکا فقط تا سال 2013 کفاف میدهد. 7 زمین شناسان شیوههای هوبرت را بهکل تولید نفت در جهان تعمیم دادند تحلیل آنها حاکی از آن بود که تولید نفت در خلال اولین دهه قرن بیست و یکم به اوج خواهد رسید برخی میگویند این نقطه اوج در سال 2005 یا 2006 از راه میرسد
